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微細組織制御による生体用マグネシウム合金の腐食性

研究課題

研究課題/領域番号 16K05974
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関芝浦工業大学 (2018)
山梨大学 (2016-2017)

研究代表者

吉原 正一郎  芝浦工業大学, デザイン工学部, 教授 (00311001)

研究協力者 MacDonald BryanJ.  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード生体吸収性マグネシウム合金 / 腐食挙動 / 表面性状 / 結晶粒微細化 / マグネシウム合金 / 腐食 / 流体解析 / シミュレーション / 腐食速度制御 / マグネシウム / 結晶粒 / ECAP加工 / WE43マグネシウム合金 / AZ31マグネシウム合金
研究成果の概要

近年,マグネシウムは, 生体必須元素であるためステントなどの医療機器の材料として有望視されている. 心臓血管狭窄に対してマグネシウム合金をステントとして適用する場合, その極端に速い腐食速度を抑制することが喫緊の課題である. そこで本研究では,基礎研究と位置づけ、①材料の表面性状, ②結晶粒径・ひずみ(転位密度), ③血液の流動が材料の腐食に与える影響を調査し, 腐食速度に影響を及ぼす因子を評価し,課題解決ぬ向けた方向性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ステントを体内吸収性材料を使用することで、取り出す再手術の負担を劇的に軽減できる。その有力な材料としてマグネシウム合金が挙げられる。マグネシウム合金は、体内必須元素であり、害はない。しかしながら、マグネシウム合金の強度や、腐食速度を制御しなければ、使用することはできない。そこで、強度や腐食を材料のパフォーマンスを生かして制御できれば、実用の可能性が大いに高まる。そこで、その各種条件、例えば、血流の流れ方、や形状の影響、一方で、材料の微細化による効果から、その材料の強度、腐食への影響を調査し明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] ZM21マグネシウム合金の腐食挙動における表面性状の影響2018

    • 著者名/発表者名
      3)小林伶香、吉原正一郎、三井由香里、山田隆一、Bryan J. MacDonald、伊藤安海
    • 雑誌名

      一般社団法人軽金属学会 第135回秋季大会講演概要

      巻: 1 ページ: 409-410

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 0.9 mass%NaCl水溶液流動内におけるマグネシウム円管の腐食挙動2018

    • 著者名/発表者名
      折井天悟、吉原正一郎、山田隆一、伊藤安海
    • 雑誌名

      一般社団法人軽金属学会 第135回秋季大会講演概要

      巻: 1 ページ: 357-358

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] AZ31マグネシウム合金のRPMI培地中の腐食挙動における表面処理の影響2017

    • 著者名/発表者名
      小林伶香,保坂泰斗,吉原正一郎,三井由香里,Bryan J. MacDonald
    • 雑誌名

      一般社団法人軽金属学会 第133回秋期大会講演概要

      巻: 1 ページ: 389-390

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 擬似体液中におけるAZ31マグネシウム合金の腐食挙動に及ぼす表面性状の影響2017

    • 著者名/発表者名
      小林伶香,保坂泰斗,吉原正一郎
    • 雑誌名

      一般社団法人軽金属学会 第132回春期大会講演概要

      巻: 1 ページ: 301-302

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Influence of grain refinement and residual stress on corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy processed by ECAP in RPMI-1640 medium2016

    • 著者名/発表者名
      Taito Hosaka, Shoichiro Yoshihara, Iman Amanina, Bryan J. MacDonald
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 184 ページ: 432-411

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2017.04.114

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanical and Corrosion Properties of AZ31 Mg Alloy Processed by Equal-Channel Angular Pressing2016

    • 著者名/発表者名
      Iman Amanina, Taito Hosaka, Shoichiro Yoshihara, Bryan J. MacDonald
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 184 ページ: 423-431

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2017.04.113

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of Microstructural Evolution Processed by ECAP on Corrosion Behavior of Pure Magnesium in RPMI-1640 Medium2016

    • 著者名/発表者名
      Taito Hosaka, Iman Amanina, Naohiro Saruwatari, Shoichiro Yoshihara and Bryan J. MacDonald
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIOSTEC 2017),

      巻: NA ページ: 118-125

    • DOI

      10.5220/0006143201180125

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マグネシウム合金の塑性加工における医工学への展開  ―マグネシウム合金ステントの可能性―2019

    • 著者名/発表者名
      吉原 正一郎
    • 学会等名
      日本塑性加工学会 テクニカルセミナー 主催:一般社団法人 日本鍛圧機械工業会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネシウム合金の塑性加工と医療機器の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      吉原 正一郎
    • 学会等名
      諏訪圏工業メッセ 主催:一般社団法人 日本塑性加工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネシウム合金のプレス加工技術2018

    • 著者名/発表者名
      吉原 正一郎
    • 学会等名
      :一般社団法人軽金属学会,軽金属学会関西支部,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネシウム合金の板材成形および 微細チューブフォーミングとその応用 ~塑性加工による医療機器開発の試み~2018

    • 著者名/発表者名
      吉原 正一郎
    • 学会等名
      (公財)長野県テクノ財団 伊那テクノバレー地域センター
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ECAPを施した純マグネシウムの腐食挙動に及ぼす残留応力の影響2016

    • 著者名/発表者名
      保坂 泰斗,吉原 正一郎
    • 学会等名
      一般社団法人軽金属学会 第131回秋期講演大会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ECAP法による結晶粒微細化マグネシウム合金AZ31の腐食挙動2016

    • 著者名/発表者名
      保坂 泰斗,吉原 正一郎
    • 学会等名
      一般社団法人軽金属学会 第130回春期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 模擬生体環境中における純Mg・Mg合金の腐食挙動に及ぼすECAP加工プロセスの影響2016

    • 著者名/発表者名
      保坂 泰斗,吉原 正一郎
    • 学会等名
      一般社団法人軽金属学会関西支部 若手研究者・院生による研究発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学 I-siteなんば(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学 研究者総覧

    • URL

      http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.Scholar/4_5_5/BEFA060F28878FBA.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Procedia Engineering

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817316193

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Procedia Engineering

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817316181

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Research.Publish.Connect.

    • URL

      http://www.scitepress.org/DigitalLibrary/PublicationsDetail.aspx?ID=3ocA+reU4Eo=&t=1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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